人教版 (2019)必修 第三册2 电势差巩固练习

这是一份人教版 (2019)必修 第三册2 电势差巩固练习，共5页。试卷主要包含了下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
1．下列说法正确的是( )
A．电场中两点间电势的差值叫作电势差，也叫电压
B．电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关
C．UAB表示B点与A点之间的电势差，即UAB＝φB－φA
D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同而改变，所以UAB＝UBA
解析：选A 电势差的定义为电场中两点之间电势的差值，也叫电压，A正确；电势的大小与零电势点的选择有关，B错误；UAB表示A、B两点的电势差，UAB＝φA－φB＝－UBA，故C、D错误。
2．如图所示是某初中地理教科书中的等高线(图中数字单位是m)。现在把图看成描述电势高低的等势线图，数字单位改为V，图中有a、b、Q三点，下列说法正确的是( )
A．Q点电势最高
B．a点的电场强度大于b点
C．a点电场强度方向沿等势线过a点的切线
D．将＋1 C的点电荷由a点移动到b点，该点电荷的电势能减小10 J
解析：选A 由题图可以看出Q点的电势最高，A正确；图中虚线为等势线，等势线密集的地方，电势降落快，所以b点的场强大于a的场强，B错误；电场强度方向与等势线相垂直，所以a点电场强度方向与a点的等势线相垂直，C错误；b点的电势大于a点的电势，将＋1 C的点电荷由a点移动到b点，有ΔEp＝－W电＝－eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(qUab))＝10 J，即将＋1 C的点电荷由a点移动到b点，该点电荷的电势能增大10 J，D错误。
3.在如图所示的负点电荷产生的电场中，一检验电荷从A点分别移到B、C、D、E点(此四点在以场源电荷为圆心的同一圆周上)，则下列说法正确的是( )
A．从A到B电场力做功最多
B．从A到E电场力做功最多
C．电场力做功一样多
D．A点比D点电势高
解析：选C B、C、D、E在同一等势面上，所以UAB＝UAC＝UAD＝UAE，由W＝qU知电场力做功一样多，A、B错误，C正确；在－Q的电场中，D点比A点离场源电荷远，所以D点的电势比A点高，D错误。
4.如图所示为某静电场等势面的分布，电荷量为1.6×10－9 C的正点电荷从A经B、C到达D点，则从A至D，电场力对电荷做的功为( )
A．4.8×10－8 J B．－4.8×10－8 J
C．8.0×10－8 J D．－8.0×10－8 J
解析：选B UAD＝φA－φD＝－40 V－(－10)V＝－30 V，所以电场力对点电荷做的功WAD＝qUAD＝1.6×10－9×(－30)J＝－4.8×10－8 J。
5.在雷雨天气中，两头牛躲在一棵大树下，A牛面对大树站立，B牛侧对大树站立。当闪电击中大树时，大树周围的电势分布如图所示，则( )
A．A牛的前脚电势比后脚电势低
B．A牛比B牛受到的伤害可能更大
C．大树周围形成的电场是匀强电场
D．大树周围形成的电场是图中的同心圆
解析：选B 由题图可知，该电场类似于正点电荷的电场，A牛前脚的电势比后脚高，故A错误；而B牛前脚的电势与后脚近似相等，所以A牛比B牛受到的伤害可能更大，故B正确；由题图可知，该电场类似于正点电荷的电场，不是匀强电场，故C错误；结合电场的特点可知，题图中的同心圆是等势线，不是大树周围形成的电场，故D错误。
6．在电场中将一带电荷量q＝－1×10－9 C的负电荷从B点移至A点时，克服电场力做功2×10－6 J，将该电荷从A点移至C点，则需克服电场力做功3×10－6 J，则B、C两点间的电势差大小为( )
A．5 000 V B．3 000 V
C．2 000 V D．1 000 V
解析：选A 电荷由B移到C，电场力做功为WBC＝WBA＋WAC＝－2×10－6 J－3×10－6 J＝－5×10－6 J，由U＝eq \f(W,q)得：UBC＝eq \f(WBC,q)＝eq \f(－5×10－6,－1×10－9) V＝5 000 V，所以B、C两点间的电势差大小为5 000 V。
7.如图所示，三条曲线表示三条等势线，其电势φC＝0，φA＝φB＝10 V，φD＝－30 V，将电荷量为q＝1.2×10－6 C的正电荷在该电场中移动。
(1)把这个电荷从C移到D，静电力做功多少？
(2)把这个电荷从D移到B再移到A，电势能变化多少？
解析：(1)UCD＝φC－φD＝30 V
WCD＝qUCD＝1.2×10－6×30 J＝3.6×10－5 J。
(2)UDA＝φD－φA＝－30 V－10 V＝－40 V
WDA＝qUDA＝1.2×10－6×(－40)J＝－4.8×10－5 J
所以电势能增加了4.8×10－5 J。
答案：(1)3.6×10－5 J (2)增加了4.8×10－5 J
eq \a\vs4\al(B)组—重应用·体现创新
8．(多选)某静电场等势面如图中虚线所示，则( )
A．B点的电场强度比A点的大
B．A点的电势比C点的高
C．将电荷从A点移到B点电场力不做功
D．负电荷在C点的电势能小于0
解析：选ABC B点的等势面比A点的等势面密，则B点的电场强度比A点的大，故A正确；A点的电势为0，C点的电势为－5 V，A点的电势比C点的高，故B正确；A点的电势与B点的电势相等，将电荷从A点移到B点电场力不做功，故C正确；C点的电势小于0，负电荷在C点的电势能大于0，故D错误。
9.如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两点电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两点电荷的连线，且a与c两点关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两点电荷的连线上，以下判断正确的是( )
A．b点电场强度大于d点电场强度
B．b点电势高于d点电势
C．试探电荷＋q在a点的电势能小于在c点的电势能
D．a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差
解析：选D 在两等量异种点电荷的连线上，中间点电场强度最小；在两等量异种点电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，所以b点电场强度小于d点电场强度，A错误；等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，与在两等量异种点电荷连线上的点相比较，d点的电势要高，所以d点电势高于b点电势，B错误；因a点的电势高于c点的电势，故试探电荷＋q 在a点的电势能大于在c点的电势能，C错误；由对称性可知，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，D正确。
10.如图所示，A、B、C是点电荷Q形成的电场中的点，BC是以O为圆心的一段圆弧。UAB＝＋5 V，正电荷q沿A→B→C移动，则( )
A．点电荷Q带正电荷
B．沿BC移动时电场力做正功
C．B点的电场强度与C点的相同
D．q在A点时具有的电势能比在C点时的大
解析：选D 根据A、B两点的电势差为＋5 V，可知电场方向沿AB方向，可知Q为负电荷，故A错误；BC为等势面，故电荷沿BC运动时电场力不做功，故B错误；根据点电荷的电场强度公式E＝eq \f(kQ,r2)，可知B、C两点的电场强度大小相等，但方向不同，故C错误；根据A、B两点的电势差为＋5 V，且q为正电荷，故在A点时具有的电势能比在B点时的大，而B、C电势相等，则在A点时具有的电势能比在C点时的大，故D正确。
11．将一电荷量为－3×10－6 C的点电荷从电场中的A点移动到B点，克服电场力做了3×10－5 J的功，再将该电荷从B点移动到C点，电场力做了1.2×10－5 J的功，求：
(1)AB间、BC间、AC间电势差各为多少？
(2)从A点移到B点，再移到C点，电势能变化了多少？
解析：(1)A、B间的电势差：
UAB＝eq \f(WAB,q)＝eq \f(－3×10－5,－3×10－6) V＝10 V
B、C间的电势差：UBC＝eq \f(WBC,q)＝eq \f(1.2×10－5,－3×10－6) V＝－4 V
UAC＝UAB＋UBC＝10 V＋(－4 V)＝6 V。
(2)电荷从A点移动到B点再从B点移动到C点的过程中，电场力做的功：
WAC＝WAB＋WBC＝－3×10－5 J＋1.2×10－5 J＝－1.8×10－5 J
电场力做负功，电荷的电势能增加了1.8×10－5 J。
答案：(1)10 V －4 V 6 V
(2)增加了1.8×10－5 J
12.如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形，把电荷量q＝－2×10－10 C的点电荷由A点移到B点，静电力做功4.8×10－8 J，再由B点移到C点，电荷克服静电力做功4.8×10－8 J，取B点的电势为零，求：
(1)A、C两点的电势；
(2)作出过B点的一条电场线。
解析：(1)把电荷从A点移到B点，UAB＝eq \f(WAB,q)＝eq \f(4.8×10－8,－2×10－10) V＝－240 V
即φA－φB＝φA＝－240 V。
把电荷从B点移到C点，UBC＝eq \f(WBC,q)＝eq \f(－4.8×10－8,－2×10－10) V＝240 V，即φB－φC＝－φC＝240 V。
所以φC＝－240 V。
(2)因φA＝φC，所以直线AC为匀强电场中的一条等势线，由电场线与等势线垂直且由较高等势线指向较低等势线，电场线过B垂直于AC指向左上方。
答案：(1)φA＝－240 V φC＝－240 V
(2)见解析图